地下室抗浮，是一个非常简单但又非常容易出现纰漏的结构设计问题。它非常重要但往往还容易被忽视。结构抵抗浮力和抵抗重力，是一样的逻辑，只不过抵抗重力是结构向上使力，抵抗浮力结构是向下使力；抵抗重力是相对均衡持久地发力，抵抗浮力是随水位变化较大变化的不均衡发力。地下室抗浮设计中，有下面三个问题，是非常容易出现错误的。尤其第三问题，估计很多结构工程师没搞明白。
第一个问题是整体抗浮系数的问题。地下室整体模型计算完毕后，我们都是第一眼看抗浮稳定安全系数。只要大于了规范限值就以为万事大吉了。
整体抗浮验算结果
但这里光看这个系数，离结构满足整体抗浮稳定还差了几条街。例如以下这个地下室平面。光看抗浮稳定安全系数，那肯定远远大于规范限值，但是因为地下室荷载偏置，它仍然可能存在整体抗浮不稳定的问题。
常见的局部带塔楼的地下室平面示意图
这个栗子太极端，下面将举一个比较常见且非常具有代表性的栗子：地下消防水池。这个消防水池的端头有单层的楼梯间塔楼，其它的部位都有覆土，往往这个小塔楼的重量比其它部位的覆土还要轻。
地下水池剖面示意图
就是说整个结构，重量偏在覆土的一边，但是差别并不多，当整体抗浮稳定安全系数刚好卡在规范限值时，往往结构体系在水浮力作用下是不稳定的结构，结构会整体翻转。如下图所示
地下水池整体抗浮受力示意图
现在大部分人使用的结构计算软件盈建科或PKPM，在这个问题上，还有一个bug。例如，当抗浮稳定安全系数较小，当1.35倍水浮力大于恒重时，结构为不平衡状态，即1.35倍水浮力大于结构所有恒重之和，整体结构受力不平衡，软件会提示计算错误。这时候，底板的计算和受力，需要人工或其它更适合的计算软件进行计算（很期待盈建科和PKPM早日解决这个BUG）。
第二个问题是抗冲切问题。我们计算基础的时候，往往由冲切决定基础厚度。规范其实很明确的规定，每一个厚度变化的部位均应当验算冲切。但是抗浮设计时，往往会忘记验算承台边的冲切。如下图所示。抗浮冲切决定承台厚度、底板厚度和承台平面尺寸大小。经常看到水头很高，但承台超小的地下室底板设计，基本上不用问，都是忘记验算承台冲切底板了。
承台冲切计算平面图
承台冲切计算剖面图
个人非常不理解，为何这个问题会经常被遗漏，也许就是因为我们不习惯力向上这种状态的缘故，如果把底板倒过来，看成无梁楼盖，估计没有人会遗漏柱帽冲切验算。如下图所示
底板倒楼盖计算简图示意
第三个问题，是承台（或柱墩）周边应力集中附加短钢筋的问题，这是最常见的一个设计纰漏。该设计纰漏，往往还不一定会导致工程事故，所以甚至有人干了很多年，设计了很多地下室，也没有出过事（仅仅恭喜他运气而已），当有人提醒他这个错误时，他第一感觉就是错愕：怎么还有这个问题？！但是，一旦有事故，打官司的时候，设计院就等着赔钱。这是一个非常简单的构件强度的问题，即承台周边应力集中的问题。这个问题，盈建科和PKPM的工程技术人员可能自己也没有搞清楚，往往给去咨询他们的设计人员一个错误的引导。以下是一个非常典型的计算结果。
底板计算配筋简图（y向底筋）
这个配筋图，沿承台下侧边界截面的计算配筋，用下面一个简图分析，这个边界的计算配筋，是受应力集中影响，有变化的
承台边界计算配筋变化示意图
盈建科和PKPM的工程技术人员一般跟去咨询他们的人说，这个配筋只要配上平均值就可以了。
但是不同方向，是不一样的。一个方向可以平均，另一个方向是不能平均的。如果以上配筋为底板板底y向配筋，那我们选两个单元分析。
y向配筋量分析示意图
以上配筋量（y向计算配筋）分析示意，紫色线条粗和细代表计算所需要的配筋大和小，非常直观。因为应力集中，靠近承台需要大，远离承台需要小（直到不需要）。
注意了，敲黑板了， 右侧顺着承台边界的计算配筋，是从承台往右，计算配筋越来越小最后到不需要配筋，但是这些配筋在这个单元中的平均值是7.5，我们按平均值进行配筋，y向受力时，该单元应力重分布，内侧先屈服后，应力往外侧钢筋重分布，然后总的7.5的配筋就分担了全部需要的配筋。为何外面都是7.5呢？可以理解为承台外侧第一个单元是计算需要平均7.5（或小于7.5也有可能，但是是计算需要），而承台外侧第二个单元是构造需要7.5（计算需要为0）。当该侧y向底筋配够7.5的时候，就能满足强度和构造要求。
但下侧y向为垂直于承台边界，计算配筋是从承台往下，计算配筋越来越小，最后到不需要配筋，但这个配筋在这个单元中的平均值也是7.5。这时候给Y向配筋，就不能按平均值，而应当按最大值（就是承台边界处大的那一头的数量）。这个和梁支座钢筋不能按支座和跨中平均值进行配筋而要按最大值进行配筋，是一个理。最后配出来就是沿承台边界附加垂直于承台边界的短钢筋。这个配筋是因为水浮力作用下应力集中造成的，是强度需要，一点都不能少的。所以承台周边需要附加垂直于承台边界的短底筋，这是强度需要，并非构造需要，搞不好就会像下面这个视频一样。
视频加载中...
承台处漏水分析
x向也是一样的，如下图所示
x向配筋量分析示意图
但是，底板计算的结果，无论板面还是板底都有应力集中，板面应力集中的计算结果，是不是需要配筋呢。个人观点是不需要，因为荷载向下时的，底板下有岩土支承，而且向下变形越大所出现的支承力越大，根本不会出现计算结果的应力集中现象。
最后还是用一个倒楼盖的简图来总结一下这个问题。无梁楼盖柱帽周边楼板配筋，估计不会有人会不配够计算吧，说白了还是不习惯力向上这种状态的缘故。
底板倒楼盖配筋示意图